徒然散歩

経済や数学など自分の興味ある分野について書いています。

コラッツ予想-7

 期待値計算による1への収束の調査(1)

 奇数値計算の全step にわたってコラッツの計算式から得られる計算結果の
 期待値が、スタート時の整数Xに比べて大きいか小さいか、それとも等しいか
 を調査します。
 計算結果の期待値がスタート時のXより大きければ発散、小さければ1に
 収束、等しければ判定不能とします。

 <判定に用いる計算要領>
  ①計算スタートは、任意の値X、ただし奇数とする
  ②発散または収束の判定は、処理中に奇数が現れる時にストップして
    行なう
  ③判定はスタート時の値X、と次に現れる奇数との比について行なう
  ④全整数に対する奇数偶数発生確率1/2を収束性判定に用いる

 収束評価は奇数Xのみについてstep1処理を行い、処理中止はstep1処理
 終了時ではなく、次に奇数が出てくるまでとします。

 上の評価方法とした理由                    
  (1)start pointを奇数とし、stop pointをつぎに奇数が発生した所
         とした理由                    
    ①奇数→奇数 を収束性評価の一つのセルとみることで、つぎから    
     の処理が 奇数→奇数 を繰り返すことになり、同質のセルの連続
     を担保できる                    
    ②一つのセルは他のセルと同質とみなすことができるので、一つの    
     セルの前後の値の評価により、一連の処理の収束性を判定する    
     ことができる                    
  (2)収束性判定作業をすべての数Xについて行なうことはできないから、
    全整数に対する奇数、偶数の発生確率がそれぞれ 1/2 であること
    に基づいて期待値計算を行なう

 コラッツの計算で奇数処理からつぎに奇数が発生するまでのstep数に応じ
 た 期待値=∑(奇数発生確率×計算値) をつぎのように計算します。